發(fā)布時(shí)間：2018-01-16 18:33

  本文關(guān)鍵詞：蓮藕采收加工過程下腳料的資源化利用研究　出處：《南京中醫(yī)藥大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 蓮藕 資源化利用 響應(yīng)曲面法 白樺脂酸 多糖 生物轉(zhuǎn)化

【摘要】：本論文共分為四章內(nèi)容。第一章第一節(jié)概述了蓮藕藥用本草考證,概述古代本草書籍記載關(guān)于蓮藕用藥記錄,發(fā)現(xiàn)蓮藕以整個(gè)和藕節(jié)藥用居多,并且多為鮮用,藕節(jié)亦有曬干后研磨成粉再用。蓮藕有解熱、生津止渴等功效,藕節(jié)多用于治療咳血、嘔血、吐血及便血等,此外鮮藕搗汁用于解蟹毒;第二節(jié)概述了蓮屬植物化學(xué)成分研究進(jìn)展以及藥理活性研究進(jìn)展,蓮富含生物堿、黃酮、萜類、糖類、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)元素等化學(xué)成分,具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗衰老、抗艾滋病毒、保肝等藥理活性。第三節(jié)對(duì)蓮藕采收過程中廢棄物的資源利用研究的思路和方法進(jìn)行了概述,重點(diǎn)概述了響應(yīng)面曲線法和微生物轉(zhuǎn)化在廢棄物資源化利用過程中的應(yīng)用。本章為蓮藕生產(chǎn)與加工過程廢棄物的資源化利用提供理論參考。第二章圍繞蓮藕資源性成分研究展開。對(duì)不同產(chǎn)地、不同品種蓮藕以及蓮藕不同部位的資源性成分進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),包括白樺脂酸、多糖、寡糖、單糖、蛋白質(zhì)、核苷氨基酸以及無(wú)機(jī)元素等。結(jié)果表明不同的蓮藕樣品資源性成分存在差異,主要表現(xiàn)為白樺脂酸以藕節(jié)部位最高,達(dá)到0.757 ±0.034%,脆質(zhì)藕比粉質(zhì)藕含量高;蓮藕多糖含量在5.110%～10.347%;寡糖及單糖包括:果糖、葡萄糖、蔗糖、棉子糖、水蘇糖,分析結(jié)果表明,蔗糖含量最高,達(dá)到16.223%,果糖0.777%～2.985%、葡糖糖0.589%～2.912%、棉子糖0.360%～1.700%、水蘇糖0.355%～2.432%;氨基酸類成分含量較高的有:γ-氨基丁酸、L-丙氨酸、L-蘇氨酸、L-谷氨酸、天冬酰胺;蓮藕各樣品蛋白含量在1.012%～4.921%;蓮藕各樣品中的元素P、Na、K、Zn、Mg、Ca、Na、A1含量較高,元素總量又以藕皮中含量較高。不同干燥方法對(duì)資源性成分含量也有影響,凍干法可以較好的保存資源性成分。本章通過對(duì)蓮藕資源性成分分析評(píng)價(jià),為蓮藕采收加工過程中的廢棄資源綜合開發(fā)利用提供參考。第三章以藕節(jié)為例,利用響應(yīng)面曲線法優(yōu)化蓮藕中白樺脂酸和多糖的提取工藝。醇提白樺脂酸,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇醇濃度、提取時(shí)間、料液比三個(gè)顯著因素,設(shè)計(jì)成三因素三水平進(jìn)行響應(yīng)面曲線優(yōu)化實(shí)驗(yàn);水提多糖,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇提取溫度、提取時(shí)間、料液比三個(gè)顯著因素,設(shè)計(jì)成三因素三水平進(jìn)行響應(yīng)面曲線優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。優(yōu)化得到最佳工藝參數(shù)為:白樺脂酸采用超聲提取法,乙醇濃度為無(wú)水乙醇,料液比1:50,提取時(shí)間100 min,提取1次;多糖采用水熱回流提取法,提取溫度95℃,料液比1:50,每次提取125 min,提取2次。本文所建立的響應(yīng)面曲線模型顯著(P0.05),可用于藕節(jié)中白樺脂酸和多糖提取的優(yōu)化,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,為蓮藕中資源性化成成分開發(fā)利用提供一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。第四章對(duì)蓮藕中白樺脂酸進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化,并對(duì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物分離純化、鑒定,評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的體外抗腫瘤活性,旨在探究蓮藕下腳料的生物利用途徑。采用UPLC-Q-TOF/MS的方法對(duì)微生物轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析,篩選具有轉(zhuǎn)化作用的菌種;采用硅膠柱層析法分離轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,通過NMR和MS法解析轉(zhuǎn)化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)特征;利用細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)測(cè)定衍生物體外抗腫瘤活性。結(jié)果篩選得到一株具有轉(zhuǎn)化作用的菌種,鑒定為解淀粉酶芽孢桿菌(Bacialus amyloliquefaciensFJ18),獲得2個(gè)白樺脂酸的衍生產(chǎn)物,分別為白樺脂酸28-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2)和白樺脂酸28-0-[6-0-(4-基-4-氧代丁酸)-β-D-吡喃葡萄糖基]酯(3),其中化合物3為新的衍生化合物。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明衍生化合物2和化合物3對(duì)A375、Hela、U251、SH-SY5Y及MCF-7體外抗腫瘤細(xì)胞的活性均有顯著提高,其中化合物2的活性強(qiáng)于化合物3的活性。通過微生物轉(zhuǎn)化的方法,從蓮藕下腳料中獲取附加值較高的衍生物,為蓮藕下腳料開發(fā)利用提供了新的途徑。通過對(duì)蓮藕及下腳料中資源性化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析研究,為明確利用蓮藕下腳料資源提供數(shù)據(jù)支撐,采用響應(yīng)面曲線法優(yōu)化提取資源性化學(xué)成分,提高利用效率。將蓮藕下腳料部位作為微生物轉(zhuǎn)化的底物,開辟蓮藕下腳料資源化利用的新途徑,有利于推動(dòng)蓮藕產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展,產(chǎn)生一定的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。
[Abstract]:This paper is divided into four chapters. The first section of the first chapter of the lotus root medicinal herbal textual research, overview of ancient herbal books records about medical records found in lotus root, lotus root and the medicinal and is mostly irregular, fresh, dried, ground into also lotus root powder. Then the lotus has antipyretic, thirst and other effects. The joints for treatment of hemoptysis, hematemesis, hematemesis and melena, fresh lotus root juice in addition to solve the crab poison; section second outlines progress in research on chemical constituents and pharmacological research progress of plant lotus, lotus is rich in alkaloids, flavonoids, terpenoids, carbohydrate, protein, chemical composition of inorganic elements, anti-tumor, antioxidant. Anti-inflammatory, anti-aging, anti HIV, liver and other pharmacological activities. The third section of the lotus root harvest process waste resource utilization of the ideas and methods of research are summarized, mainly about the response surface curve method and. The transformation in resource utilization of waste materials in the application process. This chapter is the production and processing of lotus root resource waste and provide a theoretical reference. The second chapter focuses on the research of resource composition. Lotus root in different areas, resource components in different varieties of lotus and lotus root in different parts were analyzed, including betulinic acid. Polysaccharide, monosaccharide, oligosaccharide, protein, amino acid and nucleotide inorganic elements. The results show that the samples of different components of lotus root resource differences, mainly for betulinic acid to the highest position reached 0.757 joints, + 0.034%, crisp lotus lotus root than silty content; lotus root polysaccharide content in 5.110% ~ 10.347%; including monosaccharides and oligosaccharides: fructose, glucose, sucrose, raffinose, stachyose, analysis results showed that the sucrose content was the highest, reaching 16.223%, fructose 0.777% ~ 2.985%, 0.589% ~ 2.912% glucose and raffinose 0.36 0% ~ 1.700%, 0.355% ~ 2.432% stachyose; amino acids are: high content of gamma aminobutyric acid, L- alanine, threonine L-, L- glutamate, asparagine; lotus each sample protein content is 1.012% ~ 4.921%; lotus root element P, the samples of Na, K, Zn, Mg, Ca, Na, the higher A1 content, the total element with high content of lotus root bark. Different drying methods have effects on the content of resource components, save resource components of lyophilization can better. This chapter through the analysis and evaluation of the lotus root resource composition, to provide a reference for the lotus in the process of harvesting and processing of waste comprehensive utilization of resources. In the third chapter Oujie as an example, the extraction process of lotus root in betulinic acid and polysaccharide was optimized by response surface curve. Alcohol white betulinic acid, on the basis of single factor experiments, selection of alcohol concentration, extraction time, solid-liquid ratio of three significant factors, designed three factors and three levels Optimized surface response curve; water soluble polysaccharide, on the basis of single factor experiment, the extraction temperature, extraction time, solid-liquid ratio of three significant factors, designed three factors and three levels response surface curve. Optimize the experimental optimum parameters for the ultrasonic extraction process of betulinic acid, ethanol concentration ethanol, solid-liquid ratio 1:50, extraction time 100 min, 1 times of extraction; polysaccharide extraction by hydrothermal, extraction temperature 95, solid-liquid ratio 1:50, extraction time of 125 min, 2 times of extraction. The response surface curve model proposed in this paper significantly (P0.05), can be used for betulinic acid and the extraction of polysaccharide in the optimization results are accurate and reliable, lotus, lotus root in the development and utilization of resources of chemical components provide some basic data. The fourth chapter microbial conversion of betulinic acid in lotus root, and purified, the transformed product identification, evaluation of transformation products The antitumor activity in vitro, bio utilization aims to explore the lotus scraps. Using UPLC-Q-TOF/MS method to analyze microbial transformation, screening has transformation strains isolated by silica gel column chromatography; transformation products, transformation products structure by NMR and MS analytical method; antitumor activity determination of derivatives using cellular and molecular biology techniques. The screened strain has a transformation strain, identified as Bacillus amylase (Bacialus amyloliquefaciensFJ18), obtained 2 betulinic acid derivatives, respectively betulinic acid 28-O- beta -D- glucopyranoside (2) and betulinic acid 28-0-[6-0- (4- based -4- oxo butyric acid) - beta -D- pyran glucosyl ester] (3), compound 3 is a new compound derived. In vitro cytotoxicity experiment showed that A375 derived compounds, 2 compounds and 3 of Hela, U251, SH-SY5Y and MCF-7 All the activity of anti tumor cells in vitro significantly increased the activity of compound 2 is stronger than the activity of compound 3. By microbial transformation, to obtain high value-added derivatives from the roots of waste, and provides a new way for the development and utilization of waste of resources. Through the lotus lotus root and waste chemical analysis provide data support for the explicit use of lotus root residue resources, using the method of optimization of extracting resources of chemical constituents of response surface curve, improve the utilization efficiency of waste. The lotus root part as biotransformation substrate, open up new ways of lotus waste resource utilization, is conducive to promoting the development of green lotus industry, have a certain social, economic and ecological benefits.

【學(xué)位授予單位】：南京中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TS254.9;R282.71

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本文編號(hào)：1434324